Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Вихри вымирания - это класс моделей, с помощью которых биологи , генетики и экологи могут понять динамику вымирания и классифицировать его в контексте их причин. Эта модель показывает события, которые в конечном итоге приводят к тому, что небольшие популяции становятся все более уязвимыми по мере их вымирания. Разработанный М.Е. Гилпином и М.Е. Суле в 1986 году, в настоящее время существует четыре класса вихрей затухания. [1] Первые два (R и D) касаются факторов окружающей среды, которые влияют на экосистему или уровень сообщества , например, нарушение, Загрязнение окружающей среды , потеря среды обитания и т.д. В то время как второе два (Р и А) имеет дело с генетическими факторами , такими как инбредная депрессию и аутбридинга , генетический дрейф и т.д.

Типы вихрей [ править ]

  • R-вихрь : R-вихрь инициируется, когда есть возмущение, которое способствует уменьшению размера популяции (N) и соответствующему увеличению изменчивости (Var (r)). Это событие может сделать популяции уязвимыми для дополнительных нарушений, которые приведут к дальнейшему уменьшению численности популяции (N) и дальнейшему увеличению изменчивости (Var (r)). Ярким примером этого может быть нарушение соотношения полов в популяции вдали от оптимума вида. [ необходима цитата ]
  • Вихрь D : Вихрь D инициируется, когда размер популяции (N) уменьшается, а изменчивость (Var (r)) увеличивается, так что пространственное распределение (D) популяции увеличивается, и популяция становится «неоднородной» или фрагментированной . Внутри этих фрагментов увеличиваются локальные скорости вымирания, которые, благодаря положительной обратной связи , еще больше увеличивают D.
  • F-вихрь : F-вихрь инициируется уменьшением размера популяции (N), что приводит к уменьшению гетерозиготности и, следовательно, снижению генетического разнообразия. Уменьшение размера популяции делает эффекты генетического дрейфа более заметными, что приводит к повышенному риску инбридинговой депрессии и увеличению генетической нагрузки популяции , что со временем приведет к исчезновению.
  • Вихрь : Вихрь А является результатом увеличения воздействия генетического дрейфа на популяцию из-за уменьшения размера популяции. Это соответствует уменьшению генетической изменчивости, что приводит к снижению «адаптивного потенциала популяции» и, в конечном итоге, к вымиранию. Этот вихрь может быть результатом биологической инвазии , приводящей к крупномасштабной гибридизации и депрессии аутбридинга.

Факторы вихря вымирания [ править ]

Факторы окружающей среды : Многие из экологических явлений, которые способствуют исчезновению вихря, происходят за счет сокращения численности населения. Эти события могут включать быструю потерю численности населения из-за болезней, стихийных бедствий и изменения климата. Утрата среды обитания и / или деградация среды обитания также могут вызвать вихрь вымирания. К другим факторам относятся события, которые происходят более постепенно, например чрезмерный вылов (охота, рыбалка и т. Д.) Или чрезмерное хищничество.

Генетические факторы : [2]

Популяции, которые поддаются вымиранию, испытывают сильные генетические факторы, которые заставляют и без того небольшие популяции со временем уменьшаться в размерах. Все популяции испытывают генетический дрейф - случайный процесс, который со временем вызывает изменения в генетической структуре популяции. Небольшие популяции особенно уязвимы к быстрым изменениям в генетической структуре популяции из-за случайного отбора образцов гамет. Когда популяция мала, любое изменение аллелей может непропорционально сильно повлиять на популяцию. Таким образом, генетический дрейф приводит к тому, что небольшие популяции теряют генетическое разнообразие.

Кроме того, когда популяции становятся небольшими, инбридинг увеличивается, потому что люди с большей вероятностью будут спариваться с другими, геном которых содержит многие из тех же аллелей. Инбридинг может привести к инбридиновой депрессии в популяции, а это может привести к уменьшению количества потомства, увеличению количества врожденных дефектов, увеличению числа людей, склонных к заболеваниям, снижению выживаемости и воспроизводства (приспособленности), а также снижению генетического разнообразия в популяции. С уменьшением генетического разнообразия возрастает вероятность инбридинга и инбридинговой депрессии.

Еще один генетический фактор, который может привести небольшие популяции к спирали вымирания, - это ограниченный поток генов. Например, если популяция становится изолированной из-за фрагментации среды обитания , темпы миграции снижаются или перестают существовать, в результате чего популяция со временем теряет генетическое разнообразие и увеличивается инбридинг. Миграция важна, потому что новые особи из-за пределов популяции почти наверняка добавят новые генетические вариации, которые могут улучшить общую приспособленность популяции.

Одним из примеров роли генетики в исчезновении является случай фрагментированных метапопуляций южных данлинов (Calidris alpine schinzii) на юго-западе Швеции. Эти находящиеся под угрозой исчезновения кулики испытали инбридинг и потерю генетического разнообразия по двум исследованным молекулярным маркерам, и это ограничило выживание и воспроизводство во всей популяции за счет увеличения инбридинга. Когда родительские данлины с более схожей генетикой спаривались, их потомство имело меньшую вероятность вылупления, а если им удавалось вылупиться, они с большей вероятностью умерли вскоре после вылупления. [3]

Демографические факторы : Демографические факторы, которые участвуют в вихрях вымирания, включают снижение плодовитости, изменения в схемах расселения и снижение плотности населения.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Гилпин, Мэн; Soulé, ME (1986). «Минимально жизнеспособные популяции: процессы исчезновения видов». В ME Soulé (ред.). Биология сохранения: наука о редкости и разнообразии . Сандерленд, Массачусетс: Синауэр. С. 19–34. ISBN 0-87893-794-3.
  2. ^ Франкхэм и др. (2017) «Генетическое управление фрагментированными популяциями животных и растений». Глава 3, Инбридинг снижает репродуктивную способность. Oxford University Press: Соединенное Королевство
  3. ^ Бломквист, Д., Паулини, А., Ларссон, М., Флодин, Л. «В ловушке вихря вымирания? Сильные генетические эффекты в сокращающейся популяции позвоночных». (2009) BMC Evolutionary Biology 10:33}